Оптический влагомер

 

Изобретение относится к оптическому аналитическому приборостроению и может быть использовано в приборах для измерения влажности сыпучих материалов по параметрам отраженного излучения. Цель изобретения - повышение точности измерения влажности материалов с хаотически-неоднородной структурой. Оптический влагомер содержит фотометрическую головку 1, имеющую осветитель 2, модулятор 3 для последовательного выделения из потока излучения опорного и измерительного интервалов длин волн, входное окно 4, расположенное по ходу излучения, приемные оптические системы 5 и 6, установленные над входным окном под углами β<SB POS="POST">1</SB> и β<SB POS="POST">2</SB> к его плоскости, а также соединенный с фотометрической головкой измерительный блок. Измерительный блок производит сравнение отношений опорного и измерительного сигналов, полученных от оптических систем 5 и 6. В случае, когда корреляция этих отношений соответствует заранее ожидаемой индикатриссе рассеяния, выходной сигнал влагомера считается соответствующим действительности и отображается на выходном индикаторе. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 N 21/81

ГО уд

ПО

ПР

АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

П-(НТ СССР

ОП

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21 (22 (46 (71 нен (72

Л.А

М.M (53 (56

У 1

Цве ный изм вен бор (54 (57 ком и м для тер из

Ю

С

ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4623674/30-25

26.12.88

23.11.90. Бюл. У 43

Научно-производственное объедие "Агроприбор" Госагропрома СССР

В.А.Николаев, Е.В.Кузнецов, Дьяченко, В.С.Прохоров, Овчаренко и Н.А.Зилеев

535.275(088.8)

Авторское свидетельство СССР

87851, кл. С 01 N 21/81, 1984. фанасьев А.Е., Архипов Г.А., ков И.И. Многоволновый инфракрасвлагомер торфа (ИКВТ). — Средства рения влажности сельскохозяйстых материалов. — Yi. . ЦНИИТЭИпристроения, 1986, вып. 6, с. 16-, 19.

ОПТИЧЕСКИЙ ВЛАГОМЕР

Изобретение относится к оптичес аналитическому приборостроению жет. быть использовано в приборах измерения влажности сыпучих маов по параметрам отраженного чения. Цель изобретения — повыÄÄSUÄ„1608519 A 1

2 шение точности измерения влажности материалов с хаотично-неоднородной структурой.. Оптический влагомер содержит фотометрическую головку 1, имеющую .осветитель 2, модулятор 3 для последовательного выделения иэ потока излучения опорного и измерительного интервалов длин волн, входное окно 4, расположенное по ходу излучения, приемные оптические системы 5 и 6, установленные над входным окном под углами /3, и /32 к его плоскости, а также соединенный с фотометрической головкой измерительный блок. Измерительный блок производит сравнение отношений опорного и измерительного сигналов, полученных от оптических систем 5 и 6. В случае, когда корреляция этих отношений соответствует заранее ожидаемой индикатриссе рассеяния, выходной сигнал влагомера считается соответствухицим действительности и отображается на выходном индикаторе. 1 ил.

160851 9

Изобретение относится к оптическому аналитическому приборостроению и может быть использовано в приборах для измерения влажности сыпучих мате5 риалов: торфа, жмыхов, молото го зерна и семян, растительной массы по параметрам отраженного излучения.

Целью изобретения является повышение точности измерения влажности материалов. с хаотично-неоднородной структурой.

На чертеже изображена функциональная схема оптического влагомера.

Оптический влагомер состоит из фотометрической головки 1, содержащей осветитель 2, двухволновый модулятор 3, входное окно 4 и приемные оптические системы 5 и 6, установленные под углами Р,и Р к плоскости Вход 20 ного отверстия, а также из измерительного блока 7, включающего последовательно соединенные с оптической системой 5 усилитель 8 фототока, измеритель 9 отношений опорного и изме- 25 рительного сигналов, ключ 10, решающее устройство 11, показывающий прибор 12 и последовательно соединенные с приемной системой 6 усилитель 13 фототока, измеритель 14 отношений опорного и измерительного сигналов, а также делитель 15 напряжения, компа- . ратор 16 и источник 17 калибровочного напряжения.

Влагомер работает следующим обра35 зом.

Поток излучения из осветителя 2 проходит через модулятор 3, который периодически выделяет из него излучение с опорным Я „ и измерительным

% и м интервалами длин волн. Модулированный поток приходит на входное окно 4 фотометрической головки 1, куда при измерении помещается образец материала. Отраженное от образца излучение приходит на приемные оптичес- . кие системы 5 и 6, где преобразуется в электрические сигналы. После усиления усилителями 8 и 13 сигналы поступают в измерители 9 и 14 отношений, где происходят совмещение их во времени и деление сигнала, характеризующего отраженное излучение на опорной длине волны U „, на сигнал измерительной длины волны U и м. Таким образом, получаются два отношения: !

Uon/Uèüì на выходе измерителя 9, соответствующее углу наблюдения Р, и

U n/Un на выходе измерителя 14, со2 оо

-с ответствующее углу наблюдения p . де- литель 15 напряжения находит отношение этих величин которое сравнивается компаратором 16 с напряжением р, задаваемым источником калибровочного напряжения. При соответствии величины

oTl и1м / (изм 00 значению р в пределах p + (й, где — устанавливаемый компаратором порог срабатывания, величина кото-. рого, как и 111 определяется в процессе калибровки влагомера, на выходе компаратора появляется сигнал, открывающий ключ 10, через который проходит сигнал Uan /Un „„с измерите1 ля 9 отношений на решающее устройство 11. Последнее преобразует отношение Ua /ПЙ м в соответствии с Функ циональной зависимостью ! — «on /П ию» найденной в процессе калибровки, где

W; — влажность i-пробы материала, и находит усредненное значение влажности массива из и измерений, например их среднее арифметическое значение

1=П

W = 1/и, Wi.

1 1

Результат поступает на показывающий прибор,на табло которого измеренная влажность W отображается в цифровом виде.Таким образом,влагомер позволяет из массива единичных измерений Uon /ПИ М, функционально связанных с влажностью материала, автоматически отбирать только те, которые проходят по критерию 2. 2 (®an ибм /(оп изм где 1 и Ap — величины, установленные в процессе калибровки.

Величина UoÄ /U „a первом приближении характеризует форму индикатрисы яркости отраженного от образца излучения для интерьала длин волн 1 „, оцененную по результатам наблюдения образца под углами р, и р2 при совмещении плоскости этих углов. Величина "и Зм /0 и м характеризует то же

z для интервала™длин волн %„ м . Таким образом, отношение

1 2 2 (Uon "ивм /("и м Uon

5 t 6 ктеризует подобие этих индикатчто и составляет физический л этого выражения (например, при чине

2 (Uon " иэм ) (U иъч " оп ) ха а ри см с

se u ин ик ны 11 зн че до у

P вв д ко с до и ме е ти е ме ь ня ные чен проб вкл ким лек про пр мер рам изо или ных формула изобретения птиче ский влагомер, содержащий фот метрическую головку, включающую . осв титель, модулятор для последоваСоставитель А.Грузинов

Ре актор И.Горная Техред Л.Сердюкова Корректор Y.KàðoùH

3а аз 3610 Тираж 514 Подписное

ВН И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Про зводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 атрисы яркости подобны) . Величии р устанавливают численное ние (P) этого выражения и его скаемое отклонение (APE). еализация во влагомере за счет ения дополнительных элементов трукции указанного критерия поя дает возможность в процессе изния влажности материала автомаски не учитывать те единичные закоторые имеют отличные от при х при градуировке пространственхарактеристики отраженного излуя. Это, как правило, замеры от с пустотами, нехарактерными чениями и другими дефектами. Таобразом, происходит процесс сени проб, сравнимый с обычной оподготовкой по результату, т.е. одящий к повышению точности иэния влажности материала. о сравнению с известными влагомехаотично-неоднородных материалов ретение имеет большую точность в случае использования в извествлагомерах пробоподготовки больпроизводительность измерений.

08519 о тельного выделения из потока изучения опорного и измерительного интер- . валов длин волн, входное окно, расположенное по ходу излучения, и приемную оптическую систему, установленную над входным окном под углом Р к его плоскости, а также измерительный блок, включающий последовательно сое10 диненные усилитель фототока, подключенный входом к приемной оптической системе, измеритель отношений опорного и измерительного сигналов, решающее устройство и показывающий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения влажности, в фотометрическую головку введена вторая приемная оптическая система, расположенная над входным ур окном под углом Р к его плоскости, а в измерительный блок введены последовательно соединенные второй усилитель фототока, подключенный входом к второй приемной оптической системе, и второй измеритель отношений опорного и измерительного сигналов, а также ключ, установленный между первым измерителем отношений и решающим устройством, делитель напряжения, компаратор, и источник калибровочного напряжения,,причем первый и второй вход делителя напряже- ний соединены соответственно с выходами первого и второго измерителей отношений, первый и второй входы компаратора соединены соответственно с выходом делителя напряжений и источником калибровочного напряжения, а выход компаратора соединен с управляющим входом ключа.